近些年來，由于人們?cè)诃h(huán)境保護(hù)和節(jié)能方面意識(shí)的增強(qiáng)，汽車市場的能源利用不斷創(chuàng)新，從傳統(tǒng)的燃油車型，到天然氣能源、甲醇乙醇能源、電力能源、氫燃料能源等新型能源車型，可謂眼花繚亂。

在這些車型中，有一種類型格外引人注目，那就是混動(dòng)車型，比如油電混動(dòng)，插電混動(dòng)……即這類車型具有兩套動(dòng)力系統(tǒng)——發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，兩套動(dòng)力系統(tǒng)可以根據(jù)需要在“油”和“電”兩種能源之間無縫切換，通過這種完美的配合，在大幅提升動(dòng)力性能的同時(shí)，大大降低了油耗，這就是我們常聽到的“雙擎”。

這是兼顧融合傳統(tǒng)與未來的技術(shù)，是將節(jié)能減排落到實(shí)處的技術(shù)。那您有沒有想過，是否有一天我們實(shí)驗(yàn)室的氣相色譜儀也能實(shí)現(xiàn)類似“雙擎”的效果？

對(duì)氣相色譜儀來說，載氣是貫穿整個(gè)儀器分析過程，其作用主要是將樣品載入儀器系統(tǒng)，運(yùn)送所分析的樣品通過氣相色譜儀各部位，從進(jìn)樣口，經(jīng)色譜柱，后到達(dá)檢測器，載氣的另一個(gè)重要作用是保護(hù)儀器。常用的載氣類型主要有：He、N2、H2、Ar等，載氣種類不同，會(huì)導(dǎo)致分析結(jié)果也不同。載氣對(duì)柱效的影響主要表現(xiàn)在組分在載氣中的擴(kuò)散系數(shù)上，而組分在載氣中的擴(kuò)散系數(shù)又影響分子的縱向擴(kuò)散項(xiàng)系數(shù)和氣相傳質(zhì)項(xiàng)系數(shù)，從而影響柱效和分析時(shí)間。如果我們能夠根據(jù)分析的需要讓氣相色譜儀在不同載氣類型中自動(dòng)進(jìn)行無縫切換，這就像GC實(shí)現(xiàn)了類似“混動(dòng)”或“雙擎”的效果。

根據(jù)這一思路，島津?qū)槠炫灱?jí)氣相色譜儀Nexis GC-2030開發(fā)了“氣體智選閥”選件（PN: S221-84916-41），可以讓GC的進(jìn)樣單元同時(shí)連接兩路氣體，分析時(shí)可根據(jù)工作需要實(shí)現(xiàn)在這兩種載氣間進(jìn)行自動(dòng)無縫切換，從而實(shí)現(xiàn)分析的精細(xì)化和智能化。其流路示意圖如下：

圖2. 氣體智選閥及其流路示意圖

氣體智選閥優(yōu)點(diǎn)

1可節(jié)省氦氣

氦氣相比氫氣和氮?dú)?，具有比較適宜的粘度，擴(kuò)散性能和良好的惰性，常常被認(rèn)為是理想載氣的不錯(cuò)選擇，缺點(diǎn)是成本高。配置氣體智選閥后，常規(guī)樣品分析時(shí)，正常使用氦氣，分析結(jié)束待機(jī)時(shí)可自動(dòng)切換到其他備用氣體（氮?dú)饣驓錃猓?，盡可能降低氦氣的消耗量，節(jié)省實(shí)驗(yàn)室氣體運(yùn)行成本。據(jù)測算：結(jié)合氣體智選閥和載氣節(jié)省功能，氦氣的使用量將減少約90%。

圖3. GC運(yùn)行時(shí)的氣體使用圖示

圖4. 氦氣的使用量對(duì)比

2可靈活使用不同載氣的方法

根據(jù)方法需要，簡便設(shè)置，即可在批處理中靈活使用不同載氣進(jìn)行分析的方法，系統(tǒng)自動(dòng)切換載氣。以FID的切換為例，10-15min即可自動(dòng)完成切換。

圖5. LabSolutions GC工作站載氣切換界面

切換控制功能無縫嵌入到LabSolutions GC工作站中，操作簡單直觀。可根據(jù)儀器的運(yùn)行情況靈活選擇氣體切換方法（切換按鈕、批處理切換、開關(guān)機(jī)時(shí)切換……），即使在夜間，也可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析和切換載氣類型。同時(shí)所選擇的氣體和切換設(shè)置也會(huì)保存在LabSolutions GC方法文件和采集的數(shù)據(jù)文件中，確保符合數(shù)據(jù)完整性的要求。

圖6. LabSolutions GC工作站批處理設(shè)置界面

3可提高GC系統(tǒng)的安全性

配備的氣體智選閥可實(shí)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)氣源的氣體供應(yīng)出現(xiàn)問題時(shí)（氣壓突然降低或氣體耗盡等），系統(tǒng)自動(dòng)切換到其他備用氣源上。盡可能減少氣源耗盡對(duì)儀器和色譜柱的損傷，提高系統(tǒng)的安全性。

圖7. 氣體智選閥將載氣自動(dòng)切換到其他備用氣源上圖示

4較大的靈活性

除了前3點(diǎn)功能外，該配置還具有較大的靈活性，比如可實(shí)現(xiàn)檢測器的尾吹氣以及其他輔助氣體的自動(dòng)切換控制，對(duì)連接的兩種氣體的類型基本沒有限制，一個(gè)氣體智選閥可以同時(shí)連接多條流路等多種功能，氣體隨您掌控！

總 結(jié)

通過搭載“氣體智選閥”，Nexis GC-2030可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省氦氣、不同類型載氣無縫切換和系統(tǒng)安全性提升等效果。隨著科技發(fā)展的日新月異，研發(fā)和檢測手段的不斷升級(jí)，實(shí)驗(yàn)室也面臨著諸多的挑戰(zhàn)，其中，“節(jié)流增效”和“精益管理”是非常重要的考量方向，而“氣體智選閥” 就是為這個(gè)需求而生，是兼顧傳統(tǒng)與未來的技術(shù)，是將節(jié)省成本和提高產(chǎn)出這一理念落實(shí)到實(shí)處的技術(shù)，是給實(shí)驗(yàn)室中的氣相色譜儀插上了“雙擎”的翅膀。